>>> Перейти на полный размер сайта >>>

Учебное пособие

Шлифовальные работы

       

14.5. Заточка сверл

Конструктивные элементы и геометрические параметры режущих элементов сверл

Сверла используют для сверления сквозных или глухих отверстий в заготовках, обрабатываемых на сверлильных, токарных и многоцелевых, револьверных, агрегатных станках. По назначению и особенностям конструкции различают сверла спиральные с цилиндрическим или коническим хвостовиком; сверла спиральные, оснащенные пластинами из твердого сплава; сверла спиральные цельные твердосплавные с цилиндрическим или коническим хвостовиком; сверла глубокого сверления; центровочные сверла.

Конструктивные элементы спирального сверла с коническим хвостовиком показаны на рис. 14.14, а, то же, для сверла с цилиндрическим хвостовиком — на рис. 14.14, б.

Рис. 14.14. Конструктивные элементы спиральных сверл

Спиральное сверло с нормальной заточкой имеет две главные кромки 3 и 4 (рис. 14.14, в), поперечную кромку 9, две вспомогательные кромки 2 и 6. Главная режущая кромка 3 образуется пересечением передней винтовой поверхности 1 с главной задней поверхностью 11. Поперечная кромка 9 является линией пересечения двух задних поверхностей 5 к 11. Задняя поверхность может быть выполненной в виде плоскости, конической или винтовой поверхности. На спинке 8 зуба сверла расположены ленточки 7 и 10. Пересечение цилиндрической поверхности ленточки с винтовой передней поверхностью образует вспомогательную кромку, которая выполняет работу резания на длине, соответствующей половине осевой подачи на один оборот сверла. Расположение всех режущих элементов сверла должно быть симметричным относительно оси инструмента. Задние поверхности сверла должны иметь зазор с поверхностью резания (дном отверстия) по всех точках, кроме точек режущих кромок при всех значениях подачи. Это должно гарантироваться формой заточки задней поверхности и величиной заднего угла.

Точки а, i, с (рис. 14.14, г) главной режущей кромки сверла участвуют в двух движениях: вращательном с угловой скоростью ωс и поступательном — движении подачи DS. Окружные скорости этих точек имеют разную величину и уменьшаются с уменьшением радиуса точки.

Траектория движения точки (например, i-й) — винтовая линия — характеризуется радиусом проведенного через эту точку цилиндра и шагом, численно равным размеру подачи DS на один оборот сверла.

В соответствии с кинематикой резания задний угол α, определяется в плоскости Тi, касательной к траектории движения i-й точки, и измеряется между направлением вектора окружной скорости v, и касательной к задней поверхности.

Для нормальных условий резания размер идних углов должен возрастать с уменьшением радиуса точки на главной кромке. Так, задний угол в точке i должен быть больше, чем у периферийной точки α, т. е. αi > αa. Задние поверхности сверла затачиваются так, чтобы всегда обеспечивалась эта закономерность изменения задних углов в соответствующих точках, расположенных на главной кромке зуба сверла.

Измерение заднего угла α, в плоскости T, представляет значительную трудность, поэтому его рассчитывают по приближенной формуле

откуда

где k, — спад задней поверхности, т. е. расстояние, измеренное в осевом направлении между точками i и m; τ — центральный угол, на котором измеряется спад (см. рис. 14.14, г). При r = 10-42° расчетный задний угол практически равен теоретическому. Преобразуем расчетную формулу

где коэффициент . Тогда для точки α, расположенной на наружном цилиндре сверла d, k = cd.

Для сверл d = 8—16 мм, у которых α = 12 ± 3°, c = 0,014—0,023; для сверл d = 17—40 мм, у которых α = 11 ± 3°, с = 0,012—0,023.

Рекомендуемые значения задних углов в секущей плоскости, касательной к цилиндру, равному диаметру сверла, приведены в табл. 14.13.

14.13. Задние углы сверл, град

Задние поверхности сверла должны быть осесимметричными, т. е. задняя поверхность одного зуба должна совпасть во всех своих точках с задней поверхностью другого зуба после поворота на 180°. Осесимметричность заточки оценивается осевым биением о главных режущих кромок в средних точках, которое не должно превышать 0,05—0,20 мм для сверл точного исполнения и 0,12—0,30 мм для сверл общего назначения.

Отклонение от прямолинейности главных режущих кромок оценивают по величине стрелы выпуклости или вогнутости их проекции на осевую плоскость сверла. После заточки отклонение от прямолинейности лезвия должно быть 2σ, а разность окружных шагов канавок после заточки 2,5σ. Следует отметить, что эти параметры связаны в основном с точностью изготовления канавок и отклонением от соосности сердцевины сверла.

Угол сверла при вершине 2φ определяется в осевой плоскости сверла между проекциями главных режущих кромок. Стойкость сверла тем больше, чем меньше угол 2φ, но при малых углах 2φ затрудняется отвод стружки по винтовым канавкам. Поэтому назначение величины угла 2φ зависит от обрабатываемого материала (табл. 14.14). При универсальном назначении сверла имеют угол 2φ = 118°.

14.14. Угол при вершине сверла

Угол наклона поперечной кромки ψ (рис. 14.14,.’) измеряют в плоскости, перпендикулярной оси сверла между проекциями главной и поперечной кромок. Для повышения стойкости сверл его стремятся уменьшать до ψ = 45—50° а для повышения точности сверления — увеличивать до ψ = 55—60°. Это объясняется тем, что с увеличением угла сокращается длина поперечной кромки, увеличивается активная длина главных режущих кромок, но ухудшаются условия резания поперечной кромкой.

Геометрические параметры заточки и размеры режущих элементов сверл определяются условиями применения сверл. В зависимости от обрабатываемого материала спиральные сверла затачивают с разной формой заточки (табл. 14.15).

14.15. Заточка спиральных сверл

Основные параметры спиральных сверл при нормальной заточке форм Н, НП, НПЛ указаны на рис. 14.15.

Рис. 14.15. Геометрические параметры режущих элементов спиральных сверл при нормальной заточке: а — без подточек (Н), 6 — с подточкой поперечного лезвия (НП), в — с подточкой поперечного лезвия и ленточки (HПЛ)

Основные параметры спиральных сверл при двойной заточке форм ДП, ДПЛ, ДП-2 указаны на рис. 14.16.

Рис. 14.16. Геометрические параметры режущих элементов спиральных сверл при двойной заточке: а — с подточкой поперечного лезвия (ДП), б — с подгочкой поперечного лезвия и ленточки (ДПЛ), в — с подточкой и срезанным поперечным лезвием (ДП-2)

Геометрические параметры режущей части спиральных сверл, оснащенных пластинами из твердого сплава, показаны на рис. 14.17 и 14.18.

Рис. 14.17. Геометрические параметры режущих элементов спиральных сверл, оснащенных твердосплавными пластинами, при нормальной загочке: а — без подточек (Н), б — с подточкой поперечного лезвия (НП); в — при заточке алмазными кругами (НА)

При двойной заточке образуются переходные кромки под углом 2φ0 = 70° (см. рис. 14.16). Длина переходной кромки b = 0.2d; длина подточенной поперечной кромки а =0,1 d. Ширина фаски h при алмазной заточке назначается от 1 до 3 мм.

Рис. 14.18. Геометрические параметры режущих элементов спиральных сверл, оснащенных тверлосплавными пластинами, при двойной заточке: а — без подточек (Д), 6 — с подточкой поперечного лешия (ДП)

 

Top.Mail.Ru
Top.Mail.Ru